JP2014145453A - Bearing pad, bearing device using the same, and rotary machine - Google Patents

Bearing pad, bearing device using the same, and rotary machine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing pad which effectively cools a pad body thereby easing heat stress and heat deformation and prevents a carryover oil, and to provide a bearing device using the bearing pad and a rotary machine.SOLUTION: A bearing pad includes a pad body 5 which allows a lubrication oil to be disposed in a gap F between itself and an outer peripheral surface 10a of a rotation shaft 10 which rotates around an axis line O and supports the rotation shaft from the outer peripheral side with a pad surface 5b. A lubrication oil supply passage 8 for supplying the lubrication oil to the gap from an outlet part 8b opening in a rotary direction front side area of the pad surface which is located near a rear edge part 5e is formed in the pad body.

Description

本発明は、蒸気タービンやガスタービン、圧縮機、発電機等の大型回転機械の回転軸(ロータ)を回転自在に支持する軸受パッド、及び、それを用いた軸受装置並びに回転機械に関する。   The present invention relates to a bearing pad that rotatably supports a rotating shaft (rotor) of a large-sized rotating machine such as a steam turbine, a gas turbine, a compressor, and a generator, and a bearing device and a rotating machine using the same.

従来の回転機械に用いられる軸受装置の一例を図12,13に示す。この軸受装置100は、ジャーナル軸受またはティルティングパッド軸受と呼ばれ、回転軸101の軸線Oの周方向に沿って所定の間隔を空けて複数(本例の場合は4つ)配置された軸受パッド102を備えている。これら軸受パッド102はハウジング103に収容されるとともに、回転軸101を軸線O回りに回転自在となるように支持している。大型回転機械用のジャーナル軸受においては、機械の安全な運転を可能にするため、油浴潤滑により潤滑されることが一般的であり、回転軸101と軸受パッド102との間には潤滑油の油膜が形成されている。   An example of a bearing device used in a conventional rotating machine is shown in FIGS. The bearing device 100 is called a journal bearing or a tilting pad bearing, and a plurality (four in this example) of bearing pads are arranged at a predetermined interval along the circumferential direction of the axis O of the rotating shaft 101. 102. These bearing pads 102 are accommodated in the housing 103 and support the rotating shaft 101 so as to be rotatable around the axis O. In journal bearings for large rotating machines, lubrication is generally performed by oil bath lubrication in order to enable safe operation of the machine, and there is no lubricating oil between the rotating shaft 101 and the bearing pad 102. An oil film is formed.

軸受パッド102は、ピボット104により支持されており、このピボット104は、回転軸101の片当たりを防止する目的で点支持型が知られている。点支持型の場合、軸受パッド102は、それぞれに対応する支持環105に対して、その先端が例えば半球面形状をなすピボット104の支持点を中心に任意の方向に揺動自在に支持される。回転軸101の回転に応じて軸受パッド102が揺動することで傾斜し、油膜のくさび作用によって軸受パッド102の内周面(摺動面)102aと回転軸101の外周面(摺動面)101aとの間に油膜圧力が発生する。軸受装置100の下半側に位置する軸受パッド102に発生した、この油膜圧力によって回転軸101の荷重(負荷)を支持する構成となっている。   The bearing pad 102 is supported by a pivot 104, and the pivot 104 is known as a point support type for the purpose of preventing the rotation shaft 101 from coming into contact with each other. In the case of the point support type, the bearing pads 102 are supported so as to be swingable in an arbitrary direction around the support point of the pivot 104 having a hemispherical shape, for example, with respect to the corresponding support ring 105. . The bearing pad 102 swings according to the rotation of the rotating shaft 101 and tilts. The inner peripheral surface (sliding surface) 102a of the bearing pad 102 and the outer peripheral surface (sliding surface) of the rotating shaft 101 are caused by the wedge action of the oil film. Oil film pressure is generated with respect to 101a. The load (load) of the rotating shaft 101 is supported by the oil film pressure generated on the bearing pad 102 located on the lower half side of the bearing device 100.

なお、ハウジング103に開口された給油孔106から給油された潤滑油は、ハウジング103の内部を通って軸受パッド102の回転方向後方側に位置するノズル107から回転軸101の外周面101aに向かって噴出される。これによって、回転軸101の外周面101aと軸受パッド102の内周面102aとの間に油膜を形成して摩擦を低減することで潤滑を行っている。   The lubricating oil supplied from the oil supply hole 106 opened in the housing 103 passes through the inside of the housing 103 from the nozzle 107 located on the rear side in the rotation direction of the bearing pad 102 toward the outer peripheral surface 101 a of the rotary shaft 101. Erupted. Thus, lubrication is performed by forming an oil film between the outer peripheral surface 101a of the rotating shaft 101 and the inner peripheral surface 102a of the bearing pad 102 to reduce friction.

ここで、軸受パッド102への荷重が大きい高荷重条件の場合、軸受パッド102の摺動面である内周面102での発熱が大きくなるため、該軸受パッド102の背面との温度差が拡大して、軸受パッド102自体に熱変形が生じる。摺動面で形成されている油膜は非常に薄いため、圧力変形とこの熱変形とを合わせると、軸受装置100としての負荷能力(軸受が支持できる回転軸の重量)が低下してしまうという問題があった。   Here, in the case of a high load condition in which the load on the bearing pad 102 is large, the heat generation at the inner peripheral surface 102 that is the sliding surface of the bearing pad 102 increases, so the temperature difference from the back surface of the bearing pad 102 increases. Thus, thermal deformation occurs in the bearing pad 102 itself. Since the oil film formed on the sliding surface is very thin, the load capacity (weight of the rotating shaft that the bearing can support) as the bearing device 100 is reduced when the pressure deformation and the thermal deformation are combined. was there.

ここで、図14は軸受パッド102の内周面102aにおける油膜の温度分布の解析結果を示している。これより、軸受パッド102の後縁付近(内周面102aにおける潤滑油の流れ方向最下流端部102b付近)に最も高温となる領域Hが生じていることが分かる。また、内周面102aにおける潤滑油の流れ方向最下流端部102b付近では、軸受パッド102の幅方向(回転軸101の軸線O方向)における両端部よりも中央部の方が、領域Hが広く分布していることから、中央部ほど高温になっていることが分かる。   Here, FIG. 14 shows the analysis result of the temperature distribution of the oil film on the inner peripheral surface 102 a of the bearing pad 102. From this, it can be seen that a region H having the highest temperature is generated near the rear edge of the bearing pad 102 (near the most downstream end portion 102b in the flow direction of the lubricating oil on the inner peripheral surface 102a). Further, in the vicinity of the most downstream end portion 102b in the lubricating oil flow direction on the inner peripheral surface 102a, the region H is wider at the center portion than at both end portions in the width direction of the bearing pad 102 (in the direction of the axis O of the rotating shaft 101). From the distribution, it can be seen that the temperature is higher at the center.

また、潤滑油の重要な作用としては、潤滑作用に加えて、前述のように内周面102aにおいて発生した熱を吸収して持ち去ることによる冷却作用もある。ところが、1つの軸受パッド102の内周面102aで作用した後の潤滑油は、潤滑油の流れ方向下流側に隣接する軸受パッド102の内周面102aに、所謂、キャリーオーバー油として流入してしまう。このため、1つの軸受パッド102で作用して高温となった潤滑油が、キャリーオーバー油として隣の軸受パッド102の内周面102aに流入すると、摺動面がより高温になり、油粘度低下や熱変形の増加等、より厳しい潤滑状態となってしまう。この点を改善することができれば、より大きな荷重を安定して支持可能な軸受を実現できる。   Further, as an important function of the lubricating oil, in addition to the lubricating function, there is also a cooling function by absorbing and removing the heat generated on the inner peripheral surface 102a as described above. However, the lubricating oil after acting on the inner peripheral surface 102a of one bearing pad 102 flows into the inner peripheral surface 102a of the bearing pad 102 adjacent to the downstream side in the flow direction of the lubricating oil as so-called carry-over oil. End up. For this reason, when the lubricating oil that has been heated by one bearing pad 102 and has a high temperature flows into the inner peripheral surface 102a of the adjacent bearing pad 102 as a carry-over oil, the sliding surface becomes higher in temperature and the oil viscosity decreases. And more severe lubrication such as increased thermal deformation. If this point can be improved, a bearing capable of stably supporting a larger load can be realized.

換言するならば、如何にして、このキャリーオーバー油を防止するかが潤滑効率に直結し、ひいては潤滑油量の低減に結びつくこととなる。そして、この潤滑油量の低減は、ジャーナル軸受のシステムにおいて潤滑油の給油装置が大きな比重を占めていることから、ジャーナル軸受システムのコストダウンや小型化に大きく影響する。また、潤滑油については、回転軸101の回転による潤滑油の攪拌に伴う攪拌損失があるが、潤滑油量の低減によりこの攪拌損失も低減させることができ、結果として軸受損失の低減につながる。   In other words, how to prevent this carry-over oil has a direct effect on the lubrication efficiency, which in turn leads to a reduction in the amount of lubricating oil. This reduction in the amount of lubricating oil greatly affects the cost reduction and downsizing of the journal bearing system because the lubricating oil supply device occupies a large specific gravity in the journal bearing system. In addition, with regard to the lubricating oil, there is an agitation loss accompanying the agitation of the lubricating oil due to the rotation of the rotating shaft 101, but this agitation loss can also be reduced by reducing the amount of the lubricating oil, resulting in a reduction in bearing loss.

このような軸受パッド102の温度上昇及びそれに伴う焼付きの発生を防止する発明として、例えば、以下の特許文献1が、また、キャリーオーバー油を防止する発明として、例えば、以下の特許文献2が、それぞれ提案されている。   As an invention for preventing the temperature rise of the bearing pad 102 and the occurrence of seizure associated therewith, for example, the following Patent Document 1 is disclosed, and as an invention for preventing carry-over oil, for example, the following Patent Document 2 is disclosed. , Each has been proposed.

特許文献1に記載の軸受装置は、各ティルティングパッドの軸受面(内周面)における潤滑油流れ方向下流側部分に対応した裏面(外周面)側に位置する被冷却部分に向かって、潤滑油を直接供給する冷却用潤滑油供給部を備えている。   The bearing device described in Patent Literature 1 lubricates toward a cooled portion located on the back surface (outer peripheral surface) side corresponding to the downstream portion in the lubricating oil flow direction on the bearing surface (inner peripheral surface) of each tilting pad. A cooling lubricant supply unit for directly supplying oil is provided.

また、特許文献2に記載の軸受装置は、パッドの摺動面(内周面)に、回転軸の回転に伴う潤滑油の移動方向について下流側となる後端部で、軸方向に細長く且つ少なくとも一端がサイドプレートに向けて開放された導油溝を設けている。また、導油溝の開放端に対応する位置でサイドプレートに排油口を開口させ、さらにパッドとサイドプレートとの間の隙間に流れる潤滑油の流れに直交する状態で内側へ突出するせき止めフェンスを排油口に近接させてサイドプレートに設けている。   Further, the bearing device described in Patent Document 2 is elongated in the axial direction on the sliding surface (inner peripheral surface) of the pad at the rear end portion on the downstream side with respect to the moving direction of the lubricating oil accompanying the rotation of the rotating shaft, and An oil guide groove having at least one end opened toward the side plate is provided. Also, a clogging fence that opens in the side plate at a position corresponding to the open end of the oil guide groove, and further projects inward in a state perpendicular to the flow of lubricating oil flowing in the gap between the pad and the side plate. Is provided on the side plate so as to be close to the oil discharge port.

特開2003−120675号公報JP 2003-120675 A 特開2003−176818号公報JP 2003-176818 A

上記特許文献1に記載の軸受装置では、高温側となる潤滑油流れ方向下流側部分に対応してはいるものの、各ティルティングパッドにおいては軸受面側よりも比較的低温となる裏面側に向けて冷却用の潤滑油を供給している。よって、局所的に最も高温となる軸受面側における潤滑油流れ方向下流側部分(図14における高温領域H参照)は間接的な冷却となるため、十分な冷却効果を得ることができないという問題があった。また、比較的低温となる裏面側から冷却しているため、熱応力及び熱変形を十分緩和できないという問題があった。   In the bearing device described in Patent Document 1, although it corresponds to the downstream portion of the lubricating oil flow direction on the high temperature side, each tilting pad is directed toward the back surface side that is relatively cooler than the bearing surface side. Supply cooling oil. Therefore, the downstream portion in the lubricating oil flow direction (see the high temperature region H in FIG. 14) on the bearing surface side where the temperature is locally highest is indirectly cooled, so that a sufficient cooling effect cannot be obtained. there were. In addition, since the cooling is performed from the back side where the temperature is relatively low, there is a problem that thermal stress and thermal deformation cannot be sufficiently relaxed.

また、軸受装置の負荷能力は軸受パッドの周長(潤滑油流れ方向におけるパッドの摺動面上の距離)に比例するため、上記特許文献2に記載の軸受装置では、軸受パッドの摺動面に導油溝を設けている分、軸受装置の負荷能力が低下してしまうという問題があった。   Further, since the load capacity of the bearing device is proportional to the circumferential length of the bearing pad (distance on the sliding surface of the pad in the lubricating oil flow direction), in the bearing device described in Patent Document 2, the sliding surface of the bearing pad is used. There is a problem that the load capacity of the bearing device is reduced due to the provision of the oil guide groove.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、軸受パッドの摺動面において局所的に最も高温となる潤滑油流れ方向最下流端部の冷却を強化することができる軸受装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a bearing device capable of enhancing the cooling of the most downstream end in the lubricating oil flow direction where the temperature is locally highest on the sliding surface of the bearing pad. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の軸受パッドは、軸線回りに回転する回転軸の外周面との間の隙間に潤滑油を介在させて、前記回転軸を外周側からパッド面によって支持するパッド本体を備え、該パッド本体の内部に、前記パッド面の回転方向前方側における後縁部近傍に開口する出口部から前記潤滑油を前記隙間に供給する潤滑油供給路が形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The bearing pad according to the present invention includes a pad body that supports the rotating shaft by a pad surface from the outer peripheral side by interposing lubricating oil in a gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft that rotates around an axis. Is formed with a lubricating oil supply path for supplying the lubricating oil to the gap from an outlet portion opened near the rear edge on the front side in the rotational direction of the pad surface.

当該軸受パッドでは、パッド本体の内部に、パッド面の回転方向前方側における後縁部近傍に開口する出口部から潤滑油を供給する潤滑油供給路が形成されている。よって、局所的に最も高温となるパッド面の後縁部を、パッド本体内部から効果的に冷却することができ、パッド本体に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   In the bearing pad, a lubricating oil supply path for supplying lubricating oil from an outlet portion opened near the rear edge portion on the front side in the rotational direction of the pad surface is formed inside the pad main body. Therefore, the rear edge portion of the pad surface that is locally the hottest can be effectively cooled from the inside of the pad main body, and thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body can be alleviated.

また、パッド面の後縁部近傍の出口部から潤滑油が供給されることで、パッド面で作用して高温となった潤滑油をパッド面から掻き落とすことができ、潤滑油の流れ方向下流側に隣接する軸受パッドに流入するキャリーオーバー油を防止することができる。
また、パッド面で作用して高温となった潤滑油に低温の潤滑油が混合されるので、潤滑油の温度を低下させて、冷却作用の低下及び潤滑油量の増大を防止することができる。
In addition, by supplying the lubricating oil from the outlet near the rear edge of the pad surface, the lubricating oil that has become hot due to the action on the pad surface can be scraped off from the pad surface, downstream of the lubricating oil flow direction. Carry-over oil flowing into the bearing pad adjacent to the side can be prevented.
In addition, since the low temperature lubricating oil is mixed with the lubricating oil that has become hot due to the action on the pad surface, the temperature of the lubricating oil can be reduced to prevent the cooling action from decreasing and the amount of lubricating oil from increasing. .

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の裏面または側面に開口する入口部を有してもよい。
これにより、パッド面側の高温となった潤滑油ではなく、裏面側または側面側の低温の潤滑油を導入することができるので、パッド本体をより効果的に冷却することができる。
In the bearing pad, the lubricating oil supply path may have an inlet portion that opens on a back surface or a side surface of the pad main body.
Thereby, not the lubricating oil that has become hot on the pad surface side but low-temperature lubricating oil on the back surface side or side surface side can be introduced, so that the pad main body can be cooled more effectively.

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部における前記パッド面の近傍を通過するように形成されてもよい。
これにより、裏面側よりも比較的高温となるパッド面側により近い位置に、低温の潤滑油が流れる潤滑油供給路が形成されるので、パッド本体をより効果的に冷却することができる。
In the bearing pad, the lubricating oil supply path may be formed so as to pass in the vicinity of the pad surface inside the pad main body.
As a result, the lubricating oil supply passage through which the low-temperature lubricating oil flows is formed at a position closer to the pad surface side where the temperature is relatively higher than the back surface side, so that the pad main body can be cooled more effectively.

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部において蛇行する蛇行部を有してもよい。
これにより、蛇行部における伝熱面積が大きくなるので、潤滑油供給路内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体をより効果的に冷却することができる。
In the bearing pad, the lubricating oil supply path may have a meandering portion that meanders inside the pad main body.
Thereby, since the heat transfer area in the meandering portion is increased, the pad main body can be more effectively cooled by heat exchange with the low-temperature lubricating oil flowing in the lubricating oil supply path.

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、その内壁面が凹凸状に形成される凹凸部を有してもよい。
これにより、凹凸部における伝熱面積が大きくなるとともに、凹凸部によって潤滑油の流れが乱流となって熱伝達率が高くなるので、潤滑油供給路内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体をより効果的に冷却することができる。
In the bearing pad, the lubricating oil supply path may have a concavo-convex portion whose inner wall surface is formed in a concavo-convex shape.
As a result, the heat transfer area in the concavo-convex portion is increased, and the flow of the lubricating oil is turbulent by the concavo-convex portion to increase the heat transfer rate, so heat exchange with the low-temperature lubricating oil flowing in the lubricating oil supply path Thus, the pad body can be cooled more effectively.

また、前記軸受パッドにおいて、前記パッド本体の回転方向前方側側面に堰を備えてもよい。
これにより、潤滑油供給路の出口部から供給された低温の潤滑油がこの堰の内部にも導入されるので、高温となるパッド本体の回転方向前方側における側面を効果的に冷却するとともに、より効果的にキャリーオーバー油を防止することができる。
In the bearing pad, a weir may be provided on the front side surface in the rotational direction of the pad body.
Thereby, since the low temperature lubricating oil supplied from the outlet portion of the lubricating oil supply path is also introduced into the inside of this weir, while effectively cooling the side surface on the front side in the rotational direction of the pad body that becomes high temperature, Carryover oil can be prevented more effectively.

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、複数設けられてもよい。
これにより、パッド本体をより広範囲に亘って冷却することができる。
In the bearing pad, a plurality of the lubricating oil supply paths may be provided.
Thereby, a pad main body can be cooled over a wider range.

また、前記軸受パッドにおいて、前記蛇行部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられてもよい。
また、前記軸受パッドにおいて、前記凹凸部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられてもよい。
これらにより、比較的高温となるパッド本体内部の回転方向前方側領域における伝熱面積を大きくできるので、潤滑油供給路内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体の高温部を優先的に冷却することができる。よって、パッド本体の温度を均一化させて、パッド本体に生じる熱応力及び熱変形をより効果的に緩和することができる。
Further, in the bearing pad, the meandering portion may be provided only in the front region in the rotational direction inside the pad main body.
In the bearing pad, the concavo-convex portion may be provided only in a front region in the rotational direction inside the pad main body.
As a result, the heat transfer area in the front region in the rotational direction inside the pad main body, which is relatively hot, can be increased. Therefore, priority is given to the high temperature part of the pad main body by heat exchange with the low temperature lubricating oil flowing in the lubricating oil supply passage. Can be cooled. Therefore, the temperature of the pad main body can be made uniform, and the thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body can be alleviated more effectively.

また、前記軸受パッドにおいて、前記回転方向前方側側面が凹凸面状に形成されてもよい。
これにより、パッド本体の回転方向前方側側面における伝熱面積が大きくなるので、堰の内部に導入された低温の潤滑油との熱交換により、高温となるパッド本体の回転方向前方側をより効果的に冷却することができる。
Further, in the bearing pad, the front side surface in the rotational direction may be formed in an uneven surface shape.
As a result, the heat transfer area on the front side surface in the rotational direction of the pad body is increased, so that the heat exchange with the low-temperature lubricating oil introduced into the weir is more effective at the front side in the rotational direction of the pad body that becomes hot. Can be cooled.

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路の前記パッド本体の幅方向におけるピッチは、中央部の方が両端部よりも小さくてもよい。
これにより、パッド本体の幅方向における両端部よりも比較的高温となる中央部をより優先的に冷却することができる。
In the bearing pad, the pitch in the width direction of the pad main body of the lubricating oil supply path may be smaller at the center than at both ends.
Thereby, the center part which becomes comparatively high temperature rather than the both ends in the width direction of a pad main body can be cooled more preferentially.

また、本発明の軸受装置は、ハウジングと、該ハウジング内に揺動自在に支持され、前記回転軸の周方向に複数配置される前記軸受パッドと、互いに隣り合う前記軸受パッドの間から前記隙間に前記潤滑油を供給する潤滑油供給部と、を備えていることを特徴とする。   Further, the bearing device of the present invention includes a housing, a plurality of the bearing pads supported in a swingable manner in the housing and arranged in the circumferential direction of the rotating shaft, and the gap between the bearing pads adjacent to each other. And a lubricating oil supply section for supplying the lubricating oil.

また、本発明の回転機械は、前記回転軸と、該回転軸を回転自在に支持する前記軸受装置と、を備えていることを特徴とする。   The rotating machine of the present invention includes the rotating shaft and the bearing device that rotatably supports the rotating shaft.

これらにより、軸受パッドを効率的に冷却するとともに、熱応力及び熱変形を防止することができるので、軸受装置の焼付きや負荷能力の低下、軸受損失の増大、潤滑油の劣化、潤滑油量の増大、コスト増大、装置の大型化等を未然防止することができる。   As a result, the bearing pad can be efficiently cooled, and thermal stress and thermal deformation can be prevented. Therefore, seizure of the bearing device, reduction of load capacity, increase of bearing loss, deterioration of lubricating oil, amount of lubricating oil Increase, cost increase, and increase in size of the apparatus can be prevented.

本発明によれば、局所的に最も高温となるパッド面の後縁部近傍に開口する出口部から潤滑油を供給するので、パッド本体を効果的に冷却して熱応力及び熱変形を緩和することができるとともに、キャリーオーバー油を防止することができる。   According to the present invention, since the lubricating oil is supplied from the outlet portion that opens near the rear edge of the pad surface that is locally the hottest, the pad body is effectively cooled to reduce thermal stress and thermal deformation. And carry-over oil can be prevented.

本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンを示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a steam turbine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係る軸受パッドを用いた軸受装置の一例の要部を示す断面図であって、回転軸の軸線に対して垂直をなす断面で見た場合の部分断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of an example of the bearing apparatus using the bearing pad which concerns on 1st embodiment of this invention, Comprising: It is a fragmentary sectional view at the time of seeing in the cross section perpendicular | vertical with respect to the axis line of a rotating shaft. . 図2における矢印Bの方向からパッド面を見た矢視図である。It is the arrow line view which looked at the pad surface from the direction of arrow B in FIG. (a)は本発明の第一実施形態の第一変形例に係る軸受パッドの断面図であり、(b)は本発明の第一実施形態の第一変形例に係る軸受パッドを、図2における矢印Bの方向からパッド面を見た矢視図である。(A) is sectional drawing of the bearing pad which concerns on the 1st modification of 1st embodiment of this invention, (b) is a bearing pad which concerns on the 1st modification of 1st embodiment of this invention, FIG. It is the arrow line view which looked at the pad surface from the direction of arrow B in FIG. (a)及び(b)は本発明の第一実施形態の第二変形例に係る軸受パッドの断面図である。(A) And (b) is sectional drawing of the bearing pad which concerns on the 2nd modification of 1st embodiment of this invention. (a)〜(c)は本発明の第一実施形態の第三変形例に係る軸受パッドの断面図である。(A)-(c) is sectional drawing of the bearing pad which concerns on the 3rd modification of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の第四変形例に係る軸受パッドを図2における矢印Bの方向からパッド面を見た矢視図である。It is the arrow line view which looked at the pad surface from the direction of arrow B in FIG. 2 about the bearing pad which concerns on the 4th modification of 1st embodiment of this invention. (a)〜(c)は本発明の第一実施形態の第五変形例に係る軸受パッドの断面図である。(A)-(c) is sectional drawing of the bearing pad which concerns on the 5th modification of 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る軸受パッドを用いた軸受装置の一例の要部を示す断面図であって、回転軸の軸線に対して垂直をなす断面で見た場合の部分断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of an example of the bearing apparatus using the bearing pad which concerns on 2nd embodiment of this invention, Comprising: It is a fragmentary sectional view at the time of seeing in the cross section perpendicular | vertical with respect to the axis line of a rotating shaft. . 図9における矢印BAの方向からパッド面を見た矢視図である。FIG. 10 is an arrow view of the pad surface viewed from the direction of the arrow BA in FIG. 9. 本発明の第二実施形態の第一変形例に係る軸受パッドを、図9における矢印BAの方向からパッド面を見た矢視図である。It is the arrow line view which looked at the pad surface from the direction of arrow BA in FIG. 9 about the bearing pad which concerns on the 1st modification of 2nd embodiment of this invention. 従来の軸受パッドを用いた軸受装置の断面図である。It is sectional drawing of the bearing apparatus using the conventional bearing pad. 図12におけるA−A断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA cross section in FIG. 従来の軸受パッドのパッド面における油膜の温度分布の解析結果を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the analysis result of the temperature distribution of the oil film in the pad surface of the conventional bearing pad.

以下、本発明の軸受パッド、及び、それを用いた軸受装置並びに回転機械に係る各実施形態及び各変形例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施形態及び各変形例においては、図12〜14を用いて説明した従来の軸受装置との相違点を中心に説明を行い、その他については同様であるとしてその説明を省略する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments and modifications according to a bearing pad of the present invention, a bearing device using the same, and a rotating machine will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment and each modified example, description will be made mainly on differences from the conventional bearing device described with reference to FIGS.

「第一実施形態」
まず、本発明の第一実施形態に係る蒸気タービン20について、図1を参照して説明する。ここで、蒸気タービンとは、蒸気のエネルギーを回転動力として取り出す外燃機関であって、発電所における発電機等に連結して用いられるものである。
"First embodiment"
First, the steam turbine 20 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. Here, the steam turbine is an external combustion engine that extracts steam energy as rotational power, and is used by being connected to a generator or the like in a power plant.

図1に示すように、蒸気タービン20は、ケーシング30と、ケーシング30内に流入する蒸気Sの量と圧力を調整する調整弁40と、ケーシング30の内側に回転自在に設けられ、図示しない発電機等の機械に動力(回転エネルギー)を伝達する軸体50と、ケーシング30に保持された静翼60と、軸体50に設けられた動翼70と、軸体50及び動翼70を軸線O回りに回転自在に支持する軸受部80とを主たる構成としている。   As shown in FIG. 1, the steam turbine 20 includes a casing 30, a regulating valve 40 that adjusts the amount and pressure of steam S flowing into the casing 30, and a power generator (not shown) that is rotatably provided inside the casing 30. A shaft body 50 that transmits power (rotational energy) to a machine such as a machine, a stationary blade 60 held in the casing 30, a moving blade 70 provided on the shaft body 50, and the shaft body 50 and the moving blade 70 are aligned with each other. The main part is a bearing portion 80 that is rotatably supported around O.

ケーシング30は、内部空間が気密に封止されているとともに、蒸気Sの流路とされている。このケーシング30の内壁面には、軸体50が挿通されたリング状の仕切板外輪(ステータ)31が強固に固定されている。   Casing 30 has an internal space hermetically sealed and a flow path for steam S. A ring-shaped partition plate outer ring (stator) 31 through which the shaft body 50 is inserted is firmly fixed to the inner wall surface of the casing 30.

調整弁40は、ケーシング30の内部に複数個取り付けられており、それぞれ図示しないボイラから蒸気Sが流入する調整弁室41と、弁体42と、弁座43とを備えており、弁体42が弁座43から離れると蒸気流路が開いて、蒸気室44を介して蒸気Sがケーシング30の内部空間に流入するようになっている。   A plurality of regulating valves 40 are attached to the inside of the casing 30, and each includes a regulating valve chamber 41 into which steam S flows from a boiler (not shown), a valve body 42, and a valve seat 43. When the valve is separated from the valve seat 43, the steam flow path is opened, and the steam S flows into the internal space of the casing 30 through the steam chamber 44.

軸体50は、回転軸10と、この回転軸10の外周面10a(図2参照)から軸線Oの径方向に延出した複数のディスク11とを備えている。   The shaft body 50 includes a rotating shaft 10 and a plurality of disks 11 extending in the radial direction of the axis O from the outer peripheral surface 10a (see FIG. 2) of the rotating shaft 10.

軸受部80は、ジャーナル軸受(軸受装置)1及びスラスト軸受81を備えており、軸体50を回転自在に支持している。   The bearing portion 80 includes a journal bearing (bearing device) 1 and a thrust bearing 81, and supports the shaft body 50 in a freely rotatable manner.

静翼60は、軸体50を囲繞するように放射状に多数配置されて環状静翼群を構成しており、それぞれ前述した仕切板外輪31に保持されている。これら静翼60の径方向における内側は、軸体50が挿通されたリング状のハブシュラウド61で連結され、その先端部が軸体50に対して径方向に隙間をあけて配設されている。
これら複数の静翼60からなる環状静翼群は、軸方向に間隔をあけて六つ形成されており、蒸気Sの圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して、下流側に隣接する動翼70側に案内するようになっている。
A large number of the stationary blades 60 are arranged radially so as to surround the shaft body 50 to form an annular stationary blade group, and are respectively held by the partition plate outer ring 31 described above. The inner sides in the radial direction of these stationary blades 60 are connected by a ring-shaped hub shroud 61 through which the shaft body 50 is inserted, and the tip ends thereof are disposed with a gap in the radial direction with respect to the shaft body 50. .
The group of annular stator blades composed of the plurality of stator blades 60 is formed at intervals in the axial direction, converts the pressure energy of the steam S into velocity energy, and moves to the rotor blade 70 adjacent to the downstream side. To guide you.

動翼70は、軸体50が有するディスク11の外周部に強固に取り付けられている。この動翼70は、各環状静翼群の下流側において、放射状に多数配置されて環状動翼群を構成している。
これら環状静翼群と環状動翼群とは、一組一段とされている。即ち、蒸気タービン20は、六段に構成されている。
The rotor blade 70 is firmly attached to the outer periphery of the disk 11 included in the shaft body 50. A large number of the moving blades 70 are arranged radially on the downstream side of each annular stationary blade group to constitute the annular moving blade group.
These annular stator blade groups and annular rotor blade groups are grouped into one stage. That is, the steam turbine 20 is configured in six stages.

次に、本実施形態に係る蒸気タービン20に適用される軸受装置1について、図2〜8を参照して説明する。   Next, the bearing device 1 applied to the steam turbine 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態の軸受装置1は、図2に示すように、環状で断面視コの字型のハウジング2内に、回転軸10の軸線Oの周方向に分割された複数(本実施形態では4つ)の支持環3が固定されている。各支持環3は、軸線Oに平行な視線で見た場合に円弧状をなし、かつ、軸線O方向に幅広な湾曲板形状をなしている。ハウジング2の内周面2bと支持環3の外周面3aとの間には、軸線Oの径方向における隙間Cが設けられている。なお、ハウジング2には、潤滑油を給油するための図示しない給油孔(図12の給油孔106参照)が少なくとも1つ、ハウジング2の外周面2aから内周面2bまで貫通しており、図示しない潤滑油供給源及び潤滑油供給ポンプと接続されている。   As shown in FIG. 2, the bearing device 1 according to the present embodiment includes a plurality of (four in the present embodiment) divided in the circumferential direction of the axis O of the rotary shaft 10 in an annular, U-shaped housing 2 in cross-sectional view. The support ring 3 is fixed. Each support ring 3 has an arc shape when viewed in a line of sight parallel to the axis O, and has a curved plate shape that is wide in the direction of the axis O. A gap C in the radial direction of the axis O is provided between the inner peripheral surface 2 b of the housing 2 and the outer peripheral surface 3 a of the support ring 3. The housing 2 has at least one oil supply hole (not shown) for supplying lubricating oil (see the oil supply hole 106 in FIG. 12), which penetrates from the outer peripheral surface 2a to the inner peripheral surface 2b of the housing 2. Not connected to the lubricating oil supply source and lubricating oil supply pump.

周方向に互いに隣り合う支持環3の間には、複数(本実施形態では4つ)の給油ノズル(潤滑油供給部)4が、支持環3と一体的に固定されている。給油ノズル4の外周側には、給油孔から給油されて隙間Cを流れる潤滑油を、給油ノズル4内に導入するために、ハウジング2の内周面2bと対向して導入口4aが開口されている。また、給油ノズル4の内周側には、給油ノズル4内に導入された潤滑油を、回転軸10の外周面10aに向かって噴出するために、外周面10aと対向して複数(本実施形態では7つ、図3参照)の給油口4bが、軸線O方向に沿ってそれぞれ開口されている。   A plurality (four in this embodiment) of oil supply nozzles (lubricating oil supply units) 4 are fixed integrally with the support ring 3 between the support rings 3 adjacent to each other in the circumferential direction. An introduction port 4 a is opened on the outer peripheral side of the oil supply nozzle 4 so as to face the inner peripheral surface 2 b of the housing 2 in order to introduce the lubricating oil supplied from the oil supply hole and flowing through the gap C into the oil supply nozzle 4. ing. In addition, on the inner peripheral side of the oil supply nozzle 4, a plurality of lubricants (this embodiment) are opposed to the outer peripheral surface 10 a in order to eject the lubricating oil introduced into the oil supply nozzle 4 toward the outer peripheral surface 10 a of the rotating shaft 10. In the embodiment, seven oil supply ports 4b are opened along the direction of the axis O (see FIG. 3).

支持環3の内周面3bの略中央部には、内周側に突出するピボット7が支持環3と一体的に固定されており、ピボット7の内周側の先端は略半球面形状をなしている。   A pivot 7 that protrudes toward the inner peripheral side is fixed integrally with the support ring 3 at a substantially central portion of the inner peripheral surface 3b of the support ring 3. The tip on the inner peripheral side of the pivot 7 has a substantially hemispherical shape. There is no.

周方向に互いに隣り合う給油ノズル4の間には、パッド本体5を有する軸受パッド6が、その外周面(裏面)5aにおいて、ピボット7の内周側の先端を支点として揺動自在となるように、支持環3の内周側にピボット7によって点支持されている。よって、回転軸10と軸受装置1との間にミスアライメント(軸線Oの径方向における回転軸10の外周面10aとパッド本体5の内周面5bとの間の隙間Fが不均一な状態)が発生した場合には、軸受パッド6(パッド本体5)が回転軸10に追従することができる。なお、パッド本体5は、ピボット7に接しているのみであり、パッド本体5の外周面5aと支持環3の内周面3bとの間には、軸線Oの径方向における隙間Dが設けられている。   Between the oil supply nozzles 4 adjacent to each other in the circumferential direction, the bearing pad 6 having the pad main body 5 can swing on the outer peripheral surface (back surface) 5a with the tip on the inner peripheral side of the pivot 7 as a fulcrum. Further, it is point-supported by a pivot 7 on the inner peripheral side of the support ring 3. Therefore, misalignment between the rotating shaft 10 and the bearing device 1 (a state where the gap F between the outer peripheral surface 10a of the rotating shaft 10 and the inner peripheral surface 5b of the pad main body 5 in the radial direction of the axis O is not uniform). When this occurs, the bearing pad 6 (pad body 5) can follow the rotating shaft 10. The pad main body 5 is only in contact with the pivot 7, and a gap D in the radial direction of the axis O is provided between the outer peripheral surface 5 a of the pad main body 5 and the inner peripheral surface 3 b of the support ring 3. ing.

各パッド本体5は、軸線Oに平行な視線で見た場合に円弧状をなし、かつ、軸線O方向に幅広な湾曲板形状をなしている。パッド本体5の内周面(パッド面)5bの曲率半径は、回転軸10の外周面10aの曲率半径よりやや大きく形成されている。即ち、パッド面5b全面が回転軸10の外周面10aと接触することはない。また、パッド面5bは、ホワイトメタル(バビットメタル)などの軟質金属によって形成されている。   Each pad body 5 has an arc shape when viewed in a line of sight parallel to the axis O, and has a curved plate shape that is wide in the direction of the axis O. The curvature radius of the inner peripheral surface (pad surface) 5 b of the pad body 5 is formed to be slightly larger than the curvature radius of the outer peripheral surface 10 a of the rotating shaft 10. That is, the entire pad surface 5 b does not come into contact with the outer peripheral surface 10 a of the rotating shaft 10. The pad surface 5b is made of a soft metal such as white metal (babbit metal).

また、パッド本体5の回転方向側面5c(回転方向前方側側面5c1及び回転方向後方側側面5c2)と給油ノズル4の回転方向側面4cとの間には、軸線Oの周方向における隙間Eがそれぞれ設けられている。隙間Eは、隙間Dとともに、パッド本体5が揺動自在となるような寸法範囲、即ち、パッド本体5が揺動した際に支持環3及び給油ノズル4と接触しないような寸法範囲に設定されている。   Further, a gap E in the circumferential direction of the axis O is between the rotational side surface 5c (the rotational direction front side surface 5c1 and the rotational direction rear side surface 5c2) of the pad body 5 and the rotational direction side surface 4c of the fuel supply nozzle 4. Is provided. The gap E is set to a dimension range in which the pad main body 5 can swing together with the gap D, that is, a dimension range in which the pad main body 5 does not contact the support ring 3 and the oil supply nozzle 4 when the pad main body 5 swings. ing.

また、前述のように、パッド本体5のパッド面5bと回転軸10の外周面10aとの間には、軸線Oの径方向における隙間Fを形成している。パッド本体5は、この隙間Fに潤滑油を介在させることで、回転軸10の外周側(外周面10a側)から、そのパッド面5bによって回転軸10を軸線O回りに回転自在となるように支持している。なお、パッド本体5(軸受パッド6)及びピボット7の個数は、互いに1対1で対応するように、それぞれ複数(本実施形態では各4つ)配置されている。   Further, as described above, a gap F in the radial direction of the axis O is formed between the pad surface 5 b of the pad body 5 and the outer peripheral surface 10 a of the rotating shaft 10. The pad main body 5 allows the rotating shaft 10 to rotate about the axis O from the outer peripheral side (the outer peripheral surface 10a side) of the rotating shaft 10 by the pad surface 5b by interposing lubricating oil in the gap F. I support it. Note that the number of the pad main body 5 (bearing pad 6) and the number of the pivots 7 are respectively plural (four in this embodiment) so as to correspond to each other one to one.

また、支持環3、給油ノズル4及びパッド本体5の各幅方向側面3d、4d及び5dと、ハウジング2の側板2cとの間には、軸線O方向における隙間G(図3参照)が形成されている。   Further, a gap G (see FIG. 3) in the axis O direction is formed between the width direction side surfaces 3d, 4d and 5d of the support ring 3, the oil supply nozzle 4 and the pad body 5 and the side plate 2c of the housing 2. ing.

また、各パッド本体5の内部には、潤滑油供給路8が貫通して形成されている。この潤滑油供給路8は、パッド本体5の両側の側面5dの略中央位置においてそれぞれ開口し、隙間Gを流れる潤滑油を導入する入口部8aを2つ(図3参照)備えている。また、潤滑油供給路8は、パッド面5bの回転方向前方側における後縁部5e近傍に開口し、隙間Fに向けて潤滑油を噴出して供給する出口部8bを複数(本実施形態では7つ、図3参照)備えている。   A lubricating oil supply path 8 is formed through each pad body 5. The lubricating oil supply passage 8 is provided with two inlet portions 8a (see FIG. 3) that open at substantially the center positions of the side surfaces 5d on both sides of the pad main body 5 and introduce lubricating oil flowing through the gap G. The lubricating oil supply path 8 opens near the rear edge portion 5e on the front side in the rotational direction of the pad surface 5b, and includes a plurality of outlet portions 8b (in this embodiment, jetting and supplying lubricating oil toward the gap F). 7 (see FIG. 3).

なお、後述するように、局所的に最も高温となるのはパッド面5bの後縁部5eである。よって、本発明における出口部8bは、この局所的に最も高温となるパッド面5bの後縁部5eを冷却することができる位置であれば、どこに開口されていてもよい。具体的に言えば、本発明のパッド面5b上における出口部8bの開口位置である後縁部5e近傍とは、パッド面5b上において、回転方向における、パッド面5bの前縁部5fの位置を0%cd、後縁部5eの位置を100%cdとした場合、80%cd〜100%cdの範囲内とすることが好ましく、後縁部5eである100%cdに近い位置ほどより好ましい。   As will be described later, the rear edge 5e of the pad surface 5b has the highest local temperature. Therefore, the outlet portion 8b in the present invention may be opened anywhere as long as the rear edge portion 5e of the pad surface 5b having the locally highest temperature can be cooled. Specifically, the vicinity of the rear edge portion 5e, which is the opening position of the outlet portion 8b on the pad surface 5b of the present invention, is the position of the front edge portion 5f of the pad surface 5b in the rotational direction on the pad surface 5b. Is 0% cd and the position of the trailing edge 5e is 100% cd, it is preferably in the range of 80% cd to 100% cd, and the position closer to 100% cd which is the trailing edge 5e is more preferable. .

また、入口部8a及び出口部8bとの間の潤滑油供給路8は、その全部または一部が、軸線Oの径方向において、パッド本体5の内部におけるパッド面5bの近傍を通過するように形成されている。潤滑油供給路8は、機械加工や電解加工、鋳造加工などで形成される。   Further, the lubricating oil supply path 8 between the inlet portion 8a and the outlet portion 8b passes through the vicinity of the pad surface 5b inside the pad body 5 in the radial direction of the axis O in the radial direction of the axis O. Is formed. The lubricating oil supply path 8 is formed by machining, electrolytic machining, casting, or the like.

なお、後述するように、パッド本体5のパッド面5b側は、その裏面5a側よりも比較的高温となる。よって、本発明における潤滑油供給路8は、その全部または一部が、この比較的高温となるパッド面5b側を冷却することができる位置であれば、どこを通過してもよい。具体的に言えば、パッド本体5内部において、軸線Oの径方向における、パッド面5bの位置を0%rd、裏面5aの位置を100%rdとした場合、本発明におけるパッド面5bの近傍とは、0%rd〜50%rdの範囲内とすることが好ましく、パッド面5bである0%rdに近い位置ほどより好ましい。   As will be described later, the pad surface 5b side of the pad body 5 has a relatively higher temperature than the back surface 5a side. Therefore, the lubricating oil supply path 8 in the present invention may pass anywhere as long as all or a part of the lubricating oil supply path 8 can cool the pad surface 5b side that is relatively high in temperature. Specifically, in the pad main body 5, when the position of the pad surface 5 b in the radial direction of the axis O is 0% rd and the position of the back surface 5 a is 100% rd, the vicinity of the pad surface 5 b in the present invention Is preferably in the range of 0% rd to 50% rd, and a position closer to 0% rd that is the pad surface 5b is more preferable.

潤滑油供給路8は、図3に示すように、パッド本体5を幅方向に貫通するように直線状に延びる幅方向潤滑油供給路8cを1つ備えており、2つの入口部8aを介して隙間Gと連通している。
また、潤滑油供給路8は、幅方向潤滑油供給路8cから分岐して回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)に向かって直線状に延びた後、出口部8bの直前で出口部8b側に向けて略垂直に屈曲することでL字状に形成された回転方向潤滑油供給路8dを複数(本実施形態では7つ)備えている。これら回転方向潤滑油供給路8dは、幅方向潤滑油供給路8cに連通するとともに、それぞれ出口部8bを介して隙間Fと連通している。
As shown in FIG. 3, the lubricating oil supply path 8 includes one width-direction lubricating oil supply path 8c that extends linearly so as to penetrate the pad body 5 in the width direction, and is provided with two inlet portions 8a. And communicated with the gap G.
The lubricating oil supply path 8 branches from the width-direction lubricating oil supply path 8c and extends linearly toward the front side in the rotational direction (downstream side in the lubricating oil flow direction), and then immediately before the outlet part 8b. A plurality (seven in this embodiment) of rotational-direction lubricating oil supply passages 8d formed in an L shape by being bent substantially vertically toward the 8b side are provided. These rotational direction lubricating oil supply passages 8d communicate with the width direction lubricating oil supply passage 8c, and also communicate with the gap F through the outlet portion 8b.

その際、潤滑油供給路8は、隣接する二つの回転方向潤滑油供給路8dのパッド本体5の幅方向(軸線O方向)におけるピッチP(または密度)が、幅方向での中央部が両端部よりも小さくなるように配置されている。具体的に言えば、幅方向での中央部において最小で、中央部から両端部に向かうに従って徐々に大きくなり、両端部において最大となるように傾斜配置されている。例えば、本実施形態の場合は、図3に示すように、中央部でのピッチをP1、中央部と両端部との間のピッチをP2、及び、両端部でのピッチをP3とすると、P1<P2<P3という3段階の傾斜配置となるようにピッチPがそれぞれ設定されている。   At that time, the pitch P (or density) in the width direction (axis O direction) of the pad main body 5 of the two adjacent rotation direction lubricant oil supply paths 8d is set at both ends of the center portion in the width direction. It arrange | positions so that it may become smaller than a part. Specifically, it is arranged so as to be the smallest at the central portion in the width direction, gradually increasing from the central portion toward both ends, and the maximum at both ends. For example, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 3, if the pitch at the center is P1, the pitch between the center and both ends is P2, and the pitch at both ends is P3, then P1 The pitches P are set so as to have a three-stage inclined arrangement of <P2 <P3.

次に、本実施形態の軸受パッド6を用いた軸受装置1における作用について説明する。   Next, the operation of the bearing device 1 using the bearing pad 6 of the present embodiment will be described.

潤滑油供給源及び潤滑油供給ポンプから供給された高圧で低温の潤滑油は、ハウジング2に開口された給油孔を介して、隙間Cに流入する。隙間Cに流入した潤滑油は、隙間Cに沿って主に周方向に流れながら、導入口4aを介して給油ノズル4内に流入するとともに、隙間G内にも流入していく。給油ノズル4内に流入した潤滑油は、給油ノズル4内を内周側に向かって流れた後、給油口4bから回転軸10の外周面10aに向かって噴出される。外周面10aに向かって噴出された低温の潤滑油は、回転軸10の回転に巻き込まれて隙間F内へと導かれ、隙間F内を主に回転軸10の回転方向(潤滑油の流れ方向)に沿って前方側(下流側)へと流れていく。   The high-pressure and low-temperature lubricating oil supplied from the lubricating oil supply source and the lubricating oil supply pump flows into the gap C through the oil supply hole opened in the housing 2. The lubricating oil that has flowed into the gap C flows into the oil supply nozzle 4 through the introduction port 4a and also flows into the gap G while flowing mainly along the gap C in the circumferential direction. The lubricating oil that has flowed into the oil supply nozzle 4 flows toward the inner peripheral side through the oil supply nozzle 4, and is then ejected from the oil supply port 4 b toward the outer peripheral surface 10 a of the rotary shaft 10. The low-temperature lubricating oil ejected toward the outer peripheral surface 10a is caught in the rotation of the rotary shaft 10 and guided into the gap F, and the rotational direction of the rotary shaft 10 (the direction of the lubricating oil flow) mainly in the gap F. ) To the front side (downstream side).

一方、隙間G内に流入した潤滑油は、隙間D,Eを介して隙間Fに流入するとともに、パッド本体5の側面5dに開口した入口部8aを介して潤滑油供給路8内に流入する。潤滑油供給路8内に流入した潤滑油は、幅方向潤滑油供給路8c及び回転方向潤滑油供給路8d内を流れた後、出口部8bを介して隙間Fへと噴出され、前述と同様に、隙間F内を主に回転軸10の回転方向(潤滑油の流れ方向)に沿って前方側(下流側)へと流れていく。   On the other hand, the lubricating oil that has flowed into the gap G flows into the gap F through the gaps D and E, and also flows into the lubricating oil supply path 8 through the inlet portion 8a that opens in the side surface 5d of the pad body 5. . The lubricating oil that has flowed into the lubricating oil supply path 8 flows through the width direction lubricating oil supply path 8c and the rotational direction lubricating oil supply path 8d, and is then ejected into the gap F through the outlet portion 8b. In addition, the air flows in the gap F toward the front side (downstream side) mainly along the rotation direction of the rotary shaft 10 (the flow direction of the lubricating oil).

なお、この際の隙間Fは潤滑油で満たされるが、各パッド本体5のパッド面5bがほぼ静止しているのに対して、回転軸10側が非常な高周速で回転するため、狭い隙間Fに満たされた潤滑油には、回転軸10側とパッド本体5側との間で、非常に大きな速度差が生じる。このような速度差が生じると、潤滑油に剪断力が働き、粘性力が潤滑油の内部で発生する。この粘性作用と、回転軸10と、各パッド本体5の動きから形成される傾きとにより、くさび効果が発生し、隙間F内の潤滑油に油膜圧力が発生して回転軸10を支持することができる。   Note that the gap F at this time is filled with lubricating oil, but the pad surface 5b of each pad body 5 is substantially stationary, whereas the rotating shaft 10 side rotates at a very high peripheral speed, so a narrow gap In the lubricating oil filled with F, a very large speed difference is generated between the rotating shaft 10 side and the pad main body 5 side. When such a speed difference occurs, a shearing force acts on the lubricating oil, and a viscous force is generated inside the lubricating oil. The wedge effect is generated by the viscous action, the rotation shaft 10 and the inclination formed by the movement of each pad body 5, and the oil film pressure is generated in the lubricating oil in the gap F to support the rotation shaft 10. Can do.

ここで、各パッド本体5のパッド面5bに対して加わる圧力分布は、隙間Fにおける回転方向の後方側から前方側(潤滑油流れ方向の上流側から下流側)に向かって徐々に高圧化する傾向にあり、パッド面5bの回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)における後縁部5eにおいて最大となる。   Here, the pressure distribution applied to the pad surface 5b of each pad body 5 gradually increases in pressure from the rear side in the rotation direction to the front side (upstream side to downstream side in the lubricating oil flow direction) in the gap F. It tends to be maximum at the trailing edge 5e on the front side in the rotational direction of the pad surface 5b (downstream in the lubricating oil flow direction).

この圧力分布と同様に、回転軸10側とパッド本体5側との間の速度差に起因して潤滑油に働く剪断力により、潤滑油の内部では粘性力とともに熱も発生するため、図14に示したような温度分布が、各パッド本体5のパッド面5bに生じることとなる。したがって、パッド面5bの回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)における後縁部5eにおいて、パッド本体5のメタル温度が最大となり、ここより離れるにしたがって温度が下がるという温度分布が形成される。   Similarly to this pressure distribution, the shearing force acting on the lubricating oil due to the speed difference between the rotating shaft 10 side and the pad main body 5 side generates heat as well as viscous force inside the lubricating oil. The temperature distribution as shown in FIG. 4 is generated on the pad surface 5b of each pad body 5. Accordingly, a temperature distribution is formed in which the metal temperature of the pad main body 5 becomes maximum at the rear edge portion 5e on the front side in the rotation direction of the pad surface 5b (downstream in the lubricating oil flow direction), and the temperature decreases as the distance from the rear edge portion 5e increases. .

また、パッド本体5のパッド面5bに対して加わる圧力分布を、その幅方向(軸線O方向)で見た場合には、その幅方向における中央部で最も高圧化し、中央部から両端部の方向に離れるにしたがって徐々に圧力が下がる山形形状をなす。   In addition, when the pressure distribution applied to the pad surface 5b of the pad body 5 is viewed in the width direction (axis O direction), the pressure is highest at the center in the width direction, and the direction from the center to both ends It has a chevron shape in which the pressure gradually decreases as it moves away.

この圧力分布により、図14に示すように、各パッド本体5のパッド面5bの幅方向中央部で最も高く、中央部から両端部の方向に離れるにしたがって徐々に下がる温度分布が形成される。即ち、前述のように、パッド面5bの回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)の後縁部5eにおける、幅方向(軸線O方向)の中央部において、局所的に最も高温となる領域(図14における領域H参照)が生じる。   Due to this pressure distribution, as shown in FIG. 14, a temperature distribution is formed that is highest at the center in the width direction of the pad surface 5b of each pad body 5 and gradually decreases with distance from the center toward both ends. That is, as described above, the region where the temperature is locally highest in the central portion in the width direction (axis O direction) at the rear edge portion 5e of the pad surface 5b in the rotation direction front side (downstream side in the lubricating oil flow direction). (See region H in FIG. 14).

一方で、この際の潤滑油は、回転軸10及び各パッド本体5間の潤滑作用をなすとともに、各パッド本体5の冷却作用をもなしている。即ち、各給油ノズル4の給油口4bから回転軸10の外周面10aに向かって噴出された低温の潤滑油は、前述のように、隙間F内を回転軸10の回転方向(潤滑油の流れ方向)に沿って流れる際に、各パッド本体5をパッド面5b側から対流冷却している。よって、潤滑油は、パッド面5bの回転方向後方側(潤滑油流れ方向上流側)の前縁部5fから、回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)の後縁部5eまでに亘って、パッド本体5と熱交換して徐々に温度が上昇していく。したがって、パッド面5bの回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)における後縁部5eにおいて、潤滑油の温度も最大となっている。   On the other hand, the lubricating oil at this time has a lubricating action between the rotary shaft 10 and each pad body 5 and also a cooling action for each pad body 5. That is, the low-temperature lubricating oil ejected from the oil supply port 4b of each oil supply nozzle 4 toward the outer peripheral surface 10a of the rotary shaft 10 passes through the clearance F in the rotational direction of the rotary shaft 10 (the flow of the lubricating oil as described above). Each of the pad bodies 5 is convectively cooled from the pad surface 5b side when flowing along the direction). Therefore, the lubricating oil extends from the front edge portion 5f on the pad surface 5b in the rotational direction rear side (upstream side in the lubricating oil flow direction) to the rear edge portion 5e in the rotational direction front side (downstream side in the lubricating oil flow direction). The temperature gradually rises by exchanging heat with the pad body 5. Therefore, the temperature of the lubricating oil is also maximum at the rear edge portion 5e on the front side in the rotational direction of the pad surface 5b (downstream side in the lubricating oil flow direction).

従来は、このようにパッド面5bで作用して高温となった潤滑油が、回転方向前方側に隣接するパッド本体5と回転軸10との隙間F内に流入しないように、回転方向前方側に隣接する給油ノズル4から低温の潤滑油を噴出させていた。これにより、高温の潤滑油をパッド面5bから掻き落とすとともに、低温の潤滑油との混合によって温度を低下させていたが、パッド本体5の温度を低下させる効果は十分ではなかった。   Conventionally, the lubricating oil that has become hot due to the action on the pad surface 5b in this manner is prevented from flowing into the gap F between the pad body 5 and the rotating shaft 10 adjacent to the front side in the rotational direction. Low temperature lubricating oil was ejected from the oil supply nozzle 4 adjacent to the nozzle. As a result, the high temperature lubricating oil was scraped off from the pad surface 5b and the temperature was lowered by mixing with the low temperature lubricating oil, but the effect of lowering the temperature of the pad main body 5 was not sufficient.

しかしながら、本実施形態の軸受パッド6によれば、パッド本体5内部に潤滑油供給路8を設けているので、潤滑油が幅方向潤滑油供給路8c及び回転方向潤滑油供給路8d内を流れながら、高温となったパッド本体5を内部から対流冷却することができ、パッド本体に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   However, according to the bearing pad 6 of the present embodiment, the lubricating oil supply path 8 is provided in the pad body 5, so that the lubricating oil flows in the width direction lubricating oil supply path 8c and the rotational direction lubricating oil supply path 8d. However, the pad body 5 that has reached a high temperature can be convectively cooled from the inside, and thermal stress and thermal deformation generated in the pad body can be alleviated.

また、潤滑油供給路8が、パッド面5bの回転方向前方側における後縁部5e近傍において開口する出口部8bまで延びているので、その内部を流れる低温の潤滑油によって、局所的に最も高温となるパッド面5bの後縁部5eを効果的に対流冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   Further, since the lubricating oil supply path 8 extends to the outlet portion 8b that opens in the vicinity of the rear edge portion 5e on the front side in the rotational direction of the pad surface 5b, it is locally hottest by the low-temperature lubricating oil flowing through the inside. Thus, the trailing edge 5e of the pad surface 5b can be effectively convectively cooled, and thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body 5 can be reduced.

また、パッド面5bの後縁部5e近傍に開口された出口部8bから低温の潤滑油が供給されるので、パッド面5bで作用して高温となった潤滑油をパッド面5bから掻き落とすことができる。よって、回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)に隣接するパッド本体5と回転軸10との間の隙間Fに流入するキャリーオーバー油を防止することができる。
また、パッド面5bで作用して高温となった潤滑油に、出口部8bから噴出した低温の潤滑油が混合されるので、隙間F内を流れる潤滑油の温度を低下させて、冷却作用の低下及び潤滑油量の増大を防止することができる。
Further, since the low temperature lubricating oil is supplied from the outlet portion 8b opened near the rear edge 5e of the pad surface 5b, the high temperature lubricating oil acting on the pad surface 5b is scraped off from the pad surface 5b. Can do. Therefore, it is possible to prevent carry-over oil flowing into the gap F between the pad body 5 adjacent to the front side in the rotational direction (downstream side in the lubricating oil flow direction) and the rotary shaft 10.
In addition, since the low-temperature lubricating oil ejected from the outlet portion 8b is mixed with the lubricating oil that has become hot due to the action on the pad surface 5b, the temperature of the lubricating oil flowing in the gap F is lowered, and the cooling action is reduced. A decrease and an increase in the amount of lubricating oil can be prevented.

また、潤滑油供給路8の入口部8aが、パッド本体5の側面5dに開口しているので、パッド面5b側の高温となった潤滑油ではなく、隙間Gを流れる低温の潤滑油を、入口部8aから潤滑油供給路8内に導くことができる。よって、高温となったパッド本体5をパッド本体5内部からより効果的に対流冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   In addition, since the inlet 8a of the lubricating oil supply path 8 is open to the side surface 5d of the pad body 5, not the lubricating oil that has become hot on the pad surface 5b side, but the low-temperature lubricating oil that flows through the gap G, It can be led into the lubricating oil supply path 8 from the inlet 8a. Therefore, it is possible to more effectively convectively cool the pad main body 5 that has reached a high temperature from the inside of the pad main body 5, and to reduce thermal stress and thermal deformation that occur in the pad main body 5.

また、潤滑油供給路8の全部または一部が、パッド本体5内部においてパッド面5bの近傍を通過するように形成されているので、パッド本体5の外周面(裏面)5a側よりも比較的高温となるパッド面5b側により近い位置に、低温の潤滑油を対流させることができる。よって、パッド本体5をより効果的に冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   Further, since all or a part of the lubricating oil supply path 8 is formed so as to pass in the vicinity of the pad surface 5b inside the pad main body 5, it is relatively more than the outer peripheral surface (back surface) 5a side of the pad main body 5. The low temperature lubricating oil can be convected at a position closer to the pad surface 5b side where the temperature is high. Therefore, the pad main body 5 can be cooled more effectively, and thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body 5 can be reduced.

また、潤滑油供給路8(回転方向潤滑油供給路8d)が複数設けられているので、パッド本体5をより広範囲に亘って冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   Further, since a plurality of lubricating oil supply paths 8 (rotational direction lubricating oil supply paths 8d) are provided, the pad main body 5 can be cooled over a wider range, and thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body 5 can be reduced. Can be relaxed.

また、パッド本体5の幅方向(軸線O方向)において、潤滑油供給路8(回転方向潤滑油供給路8d)のピッチPは、幅方向での中央部が両端部よりも小さくなるように傾斜配置されている。具体的には、ピッチPが、幅方向での中央部において最小で、中央部から両端部に向かうに従って徐々に大きくなり、両端部において最大となるように設けられている(P1<P2<P3)。したがって、パッド本体5の幅方向における両端部よりも比較的高温となる中央部をより優先的に冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   Further, in the width direction (axis O direction) of the pad main body 5, the pitch P of the lubricating oil supply passage 8 (rotational direction lubricating oil supply passage 8d) is inclined so that the center portion in the width direction is smaller than both end portions. Has been placed. Specifically, the pitch P is set to be minimum at the center in the width direction, gradually increasing from the center toward both ends, and maximum at both ends (P1 <P2 <P3). ). Therefore, it is possible to preferentially cool the central portion, which is relatively hotter than both end portions in the width direction of the pad main body 5, and to reduce thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body 5.

また、本実施形態の軸受装置1によれば、上記軸受パッド6(パッド本体5)を備えている。また、本実施形態の蒸気タービン20によれば、上記軸受装置1を備えている。したがって、軸受パッド6(パッド本体5)を効率的に冷却するとともに、熱応力及び熱変形を防止することができるので、軸受装置1の焼付きや負荷能力の低下、軸受損失の増大、潤滑油の劣化、潤滑油量の増大、コスト増大、装置の大型化等を防止することができる。   Moreover, according to the bearing apparatus 1 of this embodiment, the said bearing pad 6 (pad main body 5) is provided. Moreover, according to the steam turbine 20 of this embodiment, the said bearing apparatus 1 is provided. Accordingly, the bearing pad 6 (pad body 5) can be efficiently cooled, and thermal stress and thermal deformation can be prevented. Therefore, seizure of the bearing device 1, reduction in load capacity, increase in bearing loss, lubricating oil Deterioration, increase in the amount of lubricating oil, increase in cost, increase in size of the apparatus, and the like can be prevented.

なお、潤滑油供給路8は、図4に示す「第一実施形態の第一変形例」のように、その全体または一部に、パッド本体5内部において蛇行する蛇行部8eを有していても構わない。具体的に言えば、パッド本体5内部において、回転方向における、パッド面5bの前縁部5fの位置を0%cd、後縁部5eの位置を100%cdとした場合、例えば、図4(a)に示すように、0%cd〜50%cdの範囲内は蛇行しない直線状の助走部8gとし、50%cd〜100%cdの範囲内を蛇行部8eとしてもよい。あるいは、図4(b)に示すように、助走部8gはなく、0%cd〜100%cdの範囲内の全てを蛇行部8eとしてもよい。なお、助走部8gは蛇行していなければ曲線状でも構わない。また、蛇行する方向はいずれの方向でも構わないし、入口部8aから出口部8bに亘って一定である必要もない。   The lubricating oil supply path 8 has a meandering portion 8e that meanders inside the pad body 5 in its entirety or in part, as in the “first modification of the first embodiment” shown in FIG. It doesn't matter. Specifically, when the position of the front edge portion 5f of the pad surface 5b in the rotation direction is 0% cd and the position of the rear edge portion 5e is 100% cd in the rotation direction, for example, FIG. As shown to a), it is good also considering the linear run-up part 8g which does not meander in the range of 0% cd-50% cd, and the meandering part 8e in the range of 50% cd-100% cd. Or as shown in FIG.4 (b), there is no run-up part 8g, and it is good also considering all in the range of 0% cd-100% cd as the meandering part 8e. The running portion 8g may be curved as long as it does not meander. Further, the meandering direction may be any direction and does not need to be constant from the inlet portion 8a to the outlet portion 8b.

こうすることにより、蛇行部8eのない場合と比較して、蛇行部8eにおける伝熱面積(潤滑油供給路8内壁の表面積)が大きくなるので、潤滑油供給路8内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体5をより効果的に冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。
なお、潤滑油供給路8の断面形状は、円形や角形に限られず、例えば断面形状が複数の曲線を組み合わせてなる花びら形状としてもよい。これによって、潤滑油供給路8の内壁面の面積を増加させることができるため、より冷却効果を向上させることができる。
By doing so, the heat transfer area (surface area of the inner wall of the lubricating oil supply passage 8) in the meandering portion 8e is increased as compared with the case without the meandering portion 8e. Thus, the pad main body 5 can be cooled more effectively and heat stress and thermal deformation generated in the pad main body 5 can be reduced.
In addition, the cross-sectional shape of the lubricating oil supply path 8 is not limited to a circle or a square, and the cross-sectional shape may be, for example, a petal shape formed by combining a plurality of curves. As a result, the area of the inner wall surface of the lubricating oil supply passage 8 can be increased, so that the cooling effect can be further improved.

同様に、潤滑油供給路8は、図5に示す「第一実施形態の第二変形例」のように、その全体または一部に、その内壁面が凹凸状に形成される凹凸部8fを有していても構わない。具体的に言えば、パッド本体5内部において、回転方向における、パッド面5bの前縁部5fの位置を0%cd、後縁部5eの位置を100%cdとした場合、例えば、図5(a)に示すように、0%cd〜50%cdの範囲内は潤滑油供給路8の内壁面が凹凸状ではない助走部8gとし、50%cd〜100%cdの範囲内にその内径が凹凸状に順次変動する凹凸部8fを形成してもよい。あるいは、図5(b)に示すように、助走部8gはなく、0%cd〜100%cdの範囲内の全てに、潤滑油供給路8の内側に突出するタービュレーターやフィンなど凹凸状の突起物を有する凹凸部8fを設けてもよい。または、ディンプルのように潤滑油供給路8の外側に窪む凹凸部8fとしてもよい。   Similarly, the lubricating oil supply path 8 has, as shown in “second modified example of the first embodiment” shown in FIG. You may have. Specifically, when the position of the front edge 5f of the pad surface 5b in the rotation direction is 0% cd and the position of the rear edge 5e is 100% cd in the rotation direction, for example, FIG. As shown in a), within the range of 0% cd to 50% cd, the inner wall surface of the lubricating oil supply path 8 is a running portion 8g that is not uneven, and the inner diameter is within the range of 50% cd to 100% cd. An uneven portion 8f that changes sequentially in an uneven shape may be formed. Or as shown in FIG.5 (b), there is no run-up part 8g, and uneven | corrugated shape, such as a turbulator and a fin which protrudes inside the lubricating oil supply path 8, in the whole range of 0% cd-100% cd. An uneven portion 8f having a protrusion may be provided. Alternatively, a concave and convex portion 8f that is recessed outside the lubricating oil supply passage 8 like a dimple may be used.

こうすることにより、凹凸部8fのない場合と比較して、凹凸部8fにおける伝熱面積が大きくなるとともに、凹凸部8fによって潤滑油の流れが乱流となって熱伝達率が高くなる。よって、潤滑油供給路8内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体5をより効果的に冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   By doing so, the heat transfer area in the concavo-convex portion 8f is increased as compared to the case without the concavo-convex portion 8f, and the flow of the lubricating oil becomes turbulent by the concavo-convex portion 8f and the heat transfer rate is increased. Therefore, the heat exchange with the low-temperature lubricating oil flowing in the lubricating oil supply path 8 can cool the pad main body 5 more effectively, and the thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body 5 can be reduced. .

また、潤滑油供給路8は、図6に示す「第一実施形態の第三変形例」のように、蛇行部8e及び凹凸部8fのうち少なくとも一方を、パッド本体5内部の回転方向前方側領域5hのみに有していても構わない。なお、本発明におけるパッド本体5内部の回転方向前方側領域5hとは、具体的に言えば、パッド本体5内部において、回転方向における、パッド面5bの前縁部5fの位置を0%cd、後縁部5eの位置を100%cdとした場合、70%cd〜100%cdの範囲内とすることが好ましく、後縁部5e側である100%cdに近い位置ほどより好ましい。例えば、0%cd〜70%cdの範囲内は蛇行部8e及び凹凸部8fのない助走部8gとし、70%cd〜100%cdの範囲内におけるパッド本体5内部の回転方向前方側領域5hのみに、図6(a)に示すような蛇行部8eや、図6(b)に示すような凹凸部8fを設けてもよい。あるいは、図6(c)に示すように、蛇行部8e及び凹凸部8fの両方を回転方向前方側領域5hのみに設けてもよい。   Further, as in the “third modified example of the first embodiment” shown in FIG. 6, the lubricating oil supply path 8 has at least one of the meandering portion 8 e and the uneven portion 8 f at the front side in the rotational direction inside the pad body 5. You may have only in the area | region 5h. In addition, the rotation direction front side region 5h inside the pad main body 5 in the present invention specifically refers to the position of the front edge portion 5f of the pad surface 5b in the rotation direction within the pad main body 5 at 0% cd, When the position of the trailing edge portion 5e is 100% cd, it is preferably in the range of 70% cd to 100% cd, and the position closer to 100% cd on the trailing edge portion 5e side is more preferable. For example, within the range of 0% cd to 70% cd is the running portion 8g without the meandering portion 8e and the uneven portion 8f, and only the rotation direction front side region 5h inside the pad main body 5 within the range of 70% cd to 100% cd. In addition, a meandering portion 8e as shown in FIG. 6A or an uneven portion 8f as shown in FIG. 6B may be provided. Or as shown in FIG.6 (c), you may provide both the meandering part 8e and the uneven | corrugated | grooved part 8f only in the rotation direction front side area | region 5h.

こうすることにより、パッド面5bの前縁部5f側よりも比較的高温となる後縁部5e側であるパッド本体5内部の回転方向前方側領域5hにおける伝熱面積を大きくしたり、潤滑油供給路8内の潤滑油の流れを乱流にすることで熱伝達率を高くしたりできる。よって、潤滑油供給路8内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体5の高温部を優先的に冷却することができるので、パッド本体5の温度を均一化させて、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形をより効果的に緩和することができる。   By doing so, the heat transfer area in the front side region 5h in the rotational direction inside the pad main body 5 on the rear edge 5e side that is relatively higher than the front edge 5f side of the pad surface 5b is increased, or the lubricating oil The heat transfer rate can be increased by making the flow of the lubricating oil in the supply passage 8 turbulent. Accordingly, the high temperature portion of the pad main body 5 can be preferentially cooled by heat exchange with the low temperature lubricating oil flowing in the lubricating oil supply path 8, so that the temperature of the pad main body 5 is made uniform, 5 can be more effectively mitigated.

また、潤滑油供給路8は、蛇行部8e及び凹凸部8fのうち少なくとも一方を、図7に示す「第一実施形態の第四変形例」のように、局所的に最も高温となるパッド面5bの後縁部5eの近傍、かつ、幅方向中央部の近傍のみに有していても構わない。更には、後縁部5eにおける幅方向中央部で大きく(多く)、幅方向の両端部に向かうにしたがって小さく(少なく)なるように、蛇行部8e及び凹凸部8fのうち少なくとも一方を傾斜配置させてもよい。   Further, the lubricating oil supply path 8 has a pad surface where at least one of the meandering portion 8e and the uneven portion 8f is locally the highest temperature as in the “fourth modification of the first embodiment” shown in FIG. You may have only in the vicinity of the rear edge part 5e of 5b, and the vicinity of the center part of the width direction. Furthermore, at least one of the meandering portion 8e and the concavo-convex portion 8f is inclined so as to be larger (more) at the center in the width direction at the rear edge 5e and smaller (less) toward both ends in the width direction. May be.

なお、本発明における幅方向中央部の近傍とは、幅方向両端部よりも比較的高温となる幅方向中央部を優先的に冷却することができる位置であれば、どこでもよい。具体的に言えば、パッド本体5の幅方向において、一端の位置を0%ad、他端の位置を100%adとした場合、25%ad〜75%adの範囲内に設けることが好ましく、中央部である50%adに近い位置ほどより好ましい。   In the present invention, the vicinity of the central portion in the width direction may be anywhere as long as it can preferentially cool the central portion in the width direction, which is relatively hotter than both ends in the width direction. Specifically, in the width direction of the pad main body 5, when the position of one end is 0% ad and the position of the other end is 100% ad, it is preferably provided within a range of 25% ad to 75% ad. The position closer to 50% ad which is the central part is more preferable.

こうすることにより、前述のように、パッド面5bの後縁部5eにおける幅方向の中央部において生じる局所的に最も高温となる領域(図14における領域H参照)を、より優先的に冷却することができる。よって、パッド本体5の温度をより均一化させて、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形をより効果的に緩和することができる。   By so doing, as described above, the locally hottest region (see region H in FIG. 14) generated at the center in the width direction of the trailing edge 5e of the pad surface 5b is more preferentially cooled. be able to. Therefore, the temperature of the pad body 5 can be made more uniform, and the thermal stress and thermal deformation generated in the pad body 5 can be alleviated more effectively.

また、出口部8bの開口位置は、パッド面5b上に限られることはなく、図8に示す「第一実施形態の第五変形例」のように、局所的に最も高温となる後縁部5eの近傍に開口していればよい。例えば、図8(a)に示すように、パッド面5bと回転方向前方側側面5c1の両側に跨ってもよいし、図8(b)に示すように、回転方向前方側側面5c1上でもよい。あるいは、図8(c)に示すように、パッド面5bと回転方向前方側側面5c1とが接続する角部を面取り加工することで設けた面取り部5gに出口部8bを開口してもよい。
なお、本発明の回転方向前方側側面5c1上における後縁部5e近傍とは、具体的に言えば、軸線Oの径方向における、パッド面5bの位置を0%rd、裏面5aの位置を100%rdとした場合、図8(b)に示すように、回転方向前方側側面5c1上において、0%rd〜50%rdの範囲内とすることが好ましく、パッド面5bである0%rdに近い位置ほどより好ましい。
Further, the opening position of the outlet portion 8b is not limited to the pad surface 5b, and the rear edge portion locally having the highest temperature as in the “fifth modified example of the first embodiment” shown in FIG. It only needs to be open in the vicinity of 5e. For example, as shown in FIG. 8A, it may straddle both sides of the pad surface 5b and the rotation direction front side surface 5c1, or as shown in FIG. 8B, it may be on the rotation direction front side surface 5c1. . Alternatively, as shown in FIG. 8C, the outlet portion 8b may be opened in a chamfered portion 5g provided by chamfering a corner portion where the pad surface 5b and the rotation direction front side surface 5c1 are connected.
More specifically, the vicinity of the rear edge portion 5e on the front side surface 5c1 in the rotational direction of the present invention means that the position of the pad surface 5b in the radial direction of the axis O is 0% rd and the position of the back surface 5a is 100. In the case of% rd, as shown in FIG. 8 (b), it is preferable to be within the range of 0% rd to 50% rd on the front side surface 5c1 in the rotation direction, and to 0% rd which is the pad surface 5b. The closer the position, the more preferable.

「第二実施形態」
次に、本発明の蒸気タービンの軸受装置に適用される軸受パッドに係る第二実施形態について、図9〜10を参照して説明する。
"Second embodiment"
Next, a second embodiment relating to a bearing pad applied to a bearing device for a steam turbine according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の軸受パッドは、第一実施形態とは、軸受パッドの構成が異なっており、具体的には、パッド本体の回転方向前方側側面の周辺における構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図9,10を用いてパッド本体の回転方向前方側側面の周辺のみを説明することとし、第一実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図9においては、回転軸10、軸受パッド6A及び給油ノズル4以外の構成については、便宜上省略している。   The bearing pad of this embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the bearing pad, and specifically, the configuration around the front side surface in the rotational direction of the pad body is different. Therefore, in the present embodiment, only the periphery of the front side surface in the rotational direction of the pad body will be described with reference to FIGS. 9 and 10, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted. In FIG. 9, the configuration other than the rotating shaft 10, the bearing pad 6 </ b> A, and the oil supply nozzle 4 is omitted for convenience.

本実施形態における軸受装置1Aの軸受パッド6Aには、図9,10に示すように、パッド本体5の回転方向前方側側面5c1に堰90を設けている。堰90は、幅方向においてパッド本体5とほぼ同じ寸法で幅方向に延びる断面視略L字状をなす堰本体部90aと、堰本体部90aの幅方向における両端部に固定される略矩形状をなす堰側板部90bとを備えている。よって、堰90は、略矩形状の堰側板部90bにおける4辺のうちの互いに隣り合う2辺側を向く2面側が開放された形状をなしている。   As shown in FIGS. 9 and 10, the bearing pad 6 </ b> A of the bearing device 1 </ b> A in the present embodiment is provided with a weir 90 on the front side surface 5 c 1 in the rotational direction of the pad body 5. The weir 90 has substantially the same dimensions as the pad body 5 in the width direction and has a substantially L shape in cross-sectional view extending in the width direction, and a substantially rectangular shape fixed to both ends of the weir body 90a in the width direction. And a weir side plate portion 90b. Therefore, the dam 90 has a shape in which two surfaces facing the two adjacent sides among the four sides of the substantially rectangular dam side plate portion 90b are opened.

堰90は、この開放された2面のうちの一方の面が回転軸10の外周面10a側に対向するように、他方の面をパッド本体5の回転方向前方側側面5c1に一体的に固定されている。これによって、堰90の内側には、回転軸10の外周面10a側が開放されるとともに、回転方向前方側側面5c1及び堰90の内壁面に囲まれたキャビティ90cが形成される。なお、堰90の形状及び寸法は、パッド本体5がピボット7先端を支点として揺動した場合でも、堰90が給油ノズル4や回転軸10に接触しないように設定されている。   The weir 90 is integrally fixed to the front side surface 5c1 in the rotational direction of the pad body 5 so that one of the two open surfaces faces the outer peripheral surface 10a side of the rotating shaft 10. Has been. As a result, the outer peripheral surface 10 a side of the rotary shaft 10 is opened inside the weir 90, and a cavity 90 c surrounded by the rotation direction front side surface 5 c 1 and the inner wall surface of the weir 90 is formed. The shape and dimensions of the weir 90 are set so that the weir 90 does not contact the fuel supply nozzle 4 and the rotating shaft 10 even when the pad main body 5 swings around the pivot 7 tip.

また、潤滑油供給路8の出口部8bは、パッド本体5の後縁部5e近傍の回転方向前方側側面5c1上に開口している。これによって、潤滑油供給路8はキャビティ90cと連通している。   Further, the outlet portion 8 b of the lubricating oil supply path 8 is opened on the front side surface 5 c 1 in the rotational direction in the vicinity of the rear edge portion 5 e of the pad main body 5. Thereby, the lubricating oil supply path 8 communicates with the cavity 90c.

なお、第一実施形態と同様に、本実施形態においても、局所的に最も高温となるパッド面5bの後縁部5eを冷却することができる位置であれば、出口部8bはどこに開口されていてもよい。具体的に言えば、本実施形態における出口部8bの開口位置である後縁部5e近傍とは、回転方向前方側側面5c1上において、軸線Oの径方向における、パッド面5bの位置を0%rd、裏面5aの位置を100%rdとした場合、0%rd〜25%rdの範囲内とすることが好ましく、パッド面5bである0%rdに近い位置ほどより好ましい。   As in the first embodiment, in this embodiment, the outlet 8b is opened at any position where the rear edge 5e of the pad surface 5b that is locally hottest can be cooled. May be. Specifically, the vicinity of the rear edge 5e, which is the opening position of the outlet portion 8b in the present embodiment, is 0% of the position of the pad surface 5b in the radial direction of the axis O on the front side surface 5c1 in the rotational direction. When the position of the rd and the back surface 5a is 100% rd, the position is preferably in the range of 0% rd to 25% rd, and the position closer to 0% rd that is the pad surface 5b is more preferable.

本実施形態によれば、潤滑油供給路8の出口部8bから噴出された低温の潤滑油は、この堰90の内部に形成されたキャビティ90c内に一旦充填される。したがって、本実施形態では、第一実施形態において得られる作用効果に加えて、キャビティ90c内に充填された低温の潤滑油が、高温となったパッド本体5の回転方向前方側を、回転方向前方側側面5c1側から効果的に冷却することができる。   According to the present embodiment, the low-temperature lubricating oil ejected from the outlet portion 8 b of the lubricating oil supply path 8 is once filled into the cavity 90 c formed inside the weir 90. Therefore, in the present embodiment, in addition to the operational effects obtained in the first embodiment, the low-temperature lubricating oil filled in the cavity 90c causes the front side in the rotational direction of the pad main body 5 that has become hot to move forward in the rotational direction. It can cool effectively from the side surface 5c1 side.

更に、パッド本体5の回転方向前方側を冷却した潤滑油は、キャビティ90c内から開放された回転軸10の外周面10a側へ流出していく。この際に、堰90のキャビティ90c内から流出する潤滑油によって、隙間F内においてパッド面5bで作用して高温となって流れてきた潤滑油を、パッド面5bから掻き落とすことができる。したがって、回転方向前方側(潤滑油流れ方向下流側)に隣接する軸受パッド6A(パッド本体5)と回転軸10との間の隙間Fに流入するキャリーオーバー油をより効果的に防止することができる。   Furthermore, the lubricating oil that has cooled the front side of the pad body 5 in the rotational direction flows out from the cavity 90c to the outer peripheral surface 10a side of the rotary shaft 10 that is opened. At this time, the lubricating oil flowing out from the cavity 90c of the weir 90 can be scraped off from the pad surface 5b by acting on the pad surface 5b in the gap F and flowing at a high temperature. Therefore, it is possible to more effectively prevent carry-over oil flowing into the gap F between the bearing pad 6A (pad body 5) adjacent to the front side in the rotational direction (downstream side in the lubricating oil flow direction) and the rotary shaft 10. it can.

また、パッド面5bで作用して高温となった潤滑油に、堰90のキャビティ90c内から流出した低温の潤滑油が混合されるので、隙間F内を流れる潤滑油の温度をより低下させて、冷却作用の低下及び潤滑油量の増大をより効果的に防止することができる。   Further, since the low temperature lubricating oil that has flowed out from the cavity 90c of the weir 90 is mixed with the lubricating oil that has been heated at the pad surface 5b, the temperature of the lubricating oil flowing in the gap F is further reduced. Further, it is possible to more effectively prevent the cooling action from decreasing and the lubricating oil amount from increasing.

なお、回転方向前方側側面5c1は、図11に示す「第二実施形態の第一変形例」のように、波目状などの凹凸面状に形成されても構わない。なお、波目状に限られることはなく、回転方向前方側側面5c1の表面積が平面とした場合よりも大きくなれば、他の凹凸面状でもよい。例えば、回転方向前方側に突出する突起やフィン、あるいは、回転方向後方側に窪むディンプルなどを設けて凹凸面状に形成してもよい。また、必ずしも回転方向前方側側面5c1の全部を凹凸面状にする必要はなく、その一部であっても構わない。   Note that the front side surface 5c1 in the rotational direction may be formed in an uneven surface shape such as a wave shape as in the “first modification of the second embodiment” shown in FIG. In addition, it is not restricted to a wave shape, and other uneven surface shapes may be used as long as the surface area of the front side surface 5c1 in the rotation direction is larger than that of a flat surface. For example, protrusions and fins that protrude forward in the rotational direction, or dimples that are recessed rearward in the rotational direction may be provided to form an uneven surface. Further, it is not always necessary to make the entire front side surface 5c1 in the rotational direction into a concavo-convex surface, and it may be a part thereof.

こうすることにより、パッド本体5の回転方向前方側側面5c1における伝熱面積が大きくなるので、比較的高温となったパッド本体5の回転方向前方側を、堰90のキャビティ90c内に充填された低温の潤滑油との熱交換によって、より効果的に冷却することができ、パッド本体5に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。   By doing so, the heat transfer area on the front side surface 5c1 in the rotational direction of the pad main body 5 is increased, so that the front side in the rotational direction of the pad main body 5 at a relatively high temperature is filled in the cavity 90c of the weir 90. The heat exchange with the low-temperature lubricating oil can cool down more effectively, and the thermal stress and thermal deformation generated in the pad main body 5 can be reduced.

なお、本発明の技術範囲は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や組合せを加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、蒸気タービン20は、環状静翼群と環状動翼群を一組一段とした場合、六段で構成されていると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、六段以外の段数で構成されても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and combinations can be added without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the steam turbine 20 is described as having six stages when the annular stator blade group and the annular rotor blade group are combined into one stage. However, the steam turbine 20 is not necessarily limited to this. You may comprise by the number of steps other than a step.

また、上記実施形態では、軸受装置1,1Aは、ハウジング2内に複数の支持環3が固定され、周方向に互いに隣り合う支持環3の間に複数の給油ノズル4が、また、支持環3の内周面3bから突出するピボット7にパッド本体5が支持されていると説明した。しかしながら、必ずしもこの限りである必要はなく、支持環3を省略して、ハウジング2の内周面2bにピボット7を突出させることでパッド本体5を支持してもよい。この場合の給油ノズル4は、ハウジング2に固定させて潤滑油供給源から直接潤滑油を供給してもよい。   In the above embodiment, the bearing devices 1 and 1A have a plurality of support rings 3 fixed in the housing 2, and a plurality of oil supply nozzles 4 between the support rings 3 adjacent to each other in the circumferential direction. It has been described that the pad main body 5 is supported by the pivot 7 projecting from the inner peripheral surface 3b. However, this need not necessarily be the case, and the pad main body 5 may be supported by omitting the support ring 3 and projecting the pivot 7 on the inner peripheral surface 2 b of the housing 2. In this case, the oil supply nozzle 4 may be fixed to the housing 2 and supplied directly from the lubricant supply source.

また、上記実施形態では、支持環3、給油ノズル4、パッド本体5(軸受パッド6)及びピボット7をそれぞれ4つずつ設けていると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、4つ以外の個数としてもよい。
また、上記実施形態では、各給油ノズル4の給油口4bを7つずつ設けていると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、7つ以外の個数としてもよい。
In the above embodiment, it has been described that four each of the support ring 3, the oil supply nozzle 4, the pad main body 5 (bearing pad 6), and the pivot 7 are provided, but this need not necessarily be the case. Other numbers may be used.
In the above-described embodiment, it has been described that seven oil supply ports 4b of each oil supply nozzle 4 are provided. However, the number is not necessarily limited to this, and the number may be other than seven.

また、上記実施形態では、略半球面形状をなすピボット7の内周側先端でパッド本体5を点支持すると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、パッド本体5を揺動自在に支持できれば、他の形状でもよいし、点支持以外の方法で支持してもよい。   In the above embodiment, it has been described that the pad main body 5 is point-supported at the tip of the inner circumference side of the pivot 7 having a substantially hemispherical shape. However, this need not necessarily be the case, and the pad main body 5 is supported in a swingable manner. If possible, other shapes may be used, and support may be performed by a method other than point support.

また、上記実施形態では、入口部8aの開口位置はパッド本体5の側面5dの略中央位置と説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、パッド面5b側の高温となった潤滑油ではなく、低温の潤滑油を導入することができる位置であればよい。例えば、略中央位置以外の側面5dでもよいし、パッド本体5の外周面(裏面)5aや側面5c(回転方向前方側側面5c1及び回転方向後方側側面5c2)のどこでもよい。   In the above embodiment, the opening position of the inlet portion 8a has been described as the substantially central position of the side surface 5d of the pad main body 5. However, this need not necessarily be the case, and the lubricating oil having a high temperature on the pad surface 5b side is not necessarily required. However, it may be a position where low temperature lubricating oil can be introduced. For example, it may be the side surface 5d other than the substantially central position, or any of the outer peripheral surface (back surface) 5a and the side surface 5c (the rotation direction front side surface 5c1 and the rotation direction rear side surface 5c2) of the pad main body 5.

また、上記実施形態では、入口部8aはパッド本体5の側面5d両側に1つずつ、合計2つを開口させると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、側面5c及び側面5dのうちいずれか一面に1つだけ開口してもよい。あるいは、入口部8aを側面5c及び側面5dのうち少なくともいずれかに3つ以上設けてもよい。   Further, in the above embodiment, it has been described that the entrance portion 8a is opened in total, two on each side of the side surface 5d of the pad body 5, but this is not necessarily limited, and the side surface 5c and the side surface 5d are not limited to this. Only one opening may be provided on any one surface. Alternatively, three or more inlet portions 8a may be provided on at least one of the side surface 5c and the side surface 5d.

また、上記実施形態では、幅方向潤滑油供給路8cを1つ設けると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、2つ以上設けてもよい。同様に、上記実施形態では、出口部8b及び回転方向潤滑油供給路8dを7つ設けると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、その個数を適宜変更してもよい。これらの場合、入口部8a、出口部8b、幅方向潤滑油供給路8c及び回転方向潤滑油供給路8dを適宜接続させればよい。
あるいは、入口部8a、出口部8b、幅方向潤滑油供給路8c及び回転方向潤滑油供給路8dの全てが1つの潤滑油供給路8として接続される必要はなく、1つのパッド本体5内に独立した潤滑油供給路8を複数設けてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated providing one width direction lubricating oil supply path 8c, it does not necessarily need to be this limit and may provide two or more. Similarly, in the above-described embodiment, it has been described that the seven outlet portions 8b and the rotational direction lubricating oil supply passages 8d are provided. However, the number of the outlet portions 8b and the rotational direction lubricating oil supply passages 8d are not necessarily limited, and the number thereof may be changed as appropriate. In these cases, the inlet portion 8a, the outlet portion 8b, the width direction lubricating oil supply passage 8c, and the rotational direction lubricating oil supply passage 8d may be appropriately connected.
Alternatively, all of the inlet portion 8a, the outlet portion 8b, the width direction lubricating oil supply path 8c, and the rotational direction lubricating oil supply path 8d do not have to be connected as one lubricating oil supply path 8, and the one pad body 5 has the same structure. A plurality of independent lubricating oil supply paths 8 may be provided.

また、上記実施形態では、潤滑油供給路8(幅方向潤滑油供給路8c及び回転方向潤滑油供給路8d)は、直線状またはL字状をなすと説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、図8(a)に示すように、への字型(屈曲角度が垂直以外の角度)など他の形状に形成させてもよいし、図8(c)に示すように、全体または一部を曲線状に湾曲して形成させてもよい。   In the above embodiment, the lubricating oil supply path 8 (the width direction lubricating oil supply path 8c and the rotational direction lubricating oil supply path 8d) has been described as being linear or L-shaped, but this is not necessarily limited. As shown in FIG. 8 (a), it may be formed in other shapes such as a letter shape (an angle other than vertical), or as shown in FIG. A part may be curved and formed.

また、上記実施形態では、幅方向潤滑油供給路8c及び回転方向潤滑油供給路8dが、幅方向及び回転方向に延びると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、その全部または一部が幅方向及び回転方向に対して傾斜した方向に延びてもよい。   In the above-described embodiment, the width-direction lubricating oil supply path 8c and the rotation-direction lubricating oil supply path 8d have been described as extending in the width direction and the rotation direction. May extend in a direction inclined with respect to the width direction and the rotation direction.

また、上記実施形態では、幅方向における潤滑油供給路8のピッチPは、中央部が両端部よりも小さくなるように傾斜配置(例えば、P1<P2<P3の3段階)されていると説明した。しかしながら、必ずしもこの限りである必要はなく、逆に、中央部を両端部よりも大きく(例えば、P1>P2>P3)してもよいし、等ピッチ(例えば、P1=P2=P3)としてもよい。あるいは、傾斜配置ではない不等ピッチとしてもよいし、2段階や4段階など3段階以外の配置としてもよい。   In the above embodiment, the pitch P of the lubricating oil supply passage 8 in the width direction is described as being inclined so that the central portion is smaller than both ends (for example, three stages of P1 <P2 <P3). did. However, it is not necessarily limited to this, and conversely, the central portion may be larger than the both end portions (for example, P1> P2> P3), or even at an equal pitch (for example, P1 = P2 = P3). Good. Or it is good also as an unequal pitch which is not inclination arrangement | positioning, and good also as arrangements other than 3 steps, such as 2 steps | paragraphs and 4 steps | paragraphs.

また、第二実施形態では、堰90は、幅方向においてパッド本体5とほぼ同じ寸法で幅方向に延びると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、その幅寸法がパッド本体5よりも小さくても構わない。
また、第二実施形態では、堰本体部90aを断面視略L字状として説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、例えば断面視略J字状など他の断面形状でも構わない。
また、第二実施形態では、堰側板部90bを略矩形状として説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、回転方向前方側側面5c1及び堰本体部90aの断面形状に対応して、キャビティ90cを形成できる形状であれば他の形状でも構わない。
In the second embodiment, it has been described that the weir 90 extends in the width direction with substantially the same dimensions as the pad body 5 in the width direction, but this need not necessarily be the case, and the width dimension is larger than that of the pad body 5. It can be small.
In the second embodiment, the weir body 90a has been described as having a substantially L shape in cross section. However, this is not necessarily limited to this, and other cross sectional shapes such as a substantially J shape in cross section may be used.
In the second embodiment, the weir side plate portion 90b has been described as having a substantially rectangular shape. However, this is not necessarily limited to this, and the cavity corresponds to the cross-sectional shapes of the front side surface 5c1 in the rotation direction and the weir body portion 90a. Other shapes may be used as long as 90c can be formed.

また、第二実施形態では、堰90を、図9に示すように、回転方向前方側側面5c1のパッド面5b側(後縁部5e近傍)のみを覆った形状として説明した。しかしながら、必ずしもこの限りである必要はなく、出口部8bから噴出された低温の潤滑油を、そのキャビティ90c内に一旦充填してパッド本体5の回転方向前方側を冷却した後、回転軸10の外周面10a側へ流出することができればよい。例えば、回転方向前方側側面5c1上において、軸線Oの径方向における、パッド面5bの位置を0%rd、裏面5aの位置を100%rdとした場合、回転方向前方側側面5c1の全体(0%rd〜100%rd)や内周側半分(0%rd〜50%rd)を覆うように設けても構わない。この際、高温となるパッド面5b側の0%rd位置を少なくとも覆うように設けることが好ましい。   In the second embodiment, the weir 90 is described as having a shape that covers only the pad surface 5b side (near the rear edge 5e) of the front side surface 5c1 in the rotational direction, as shown in FIG. However, this need not necessarily be the case. After the low temperature lubricating oil ejected from the outlet portion 8b is once filled in the cavity 90c and the front side in the rotational direction of the pad body 5 is cooled, the rotational shaft 10 What is necessary is just to be able to flow out to the outer peripheral surface 10a side. For example, when the position of the pad surface 5b in the radial direction of the axis O is 0% rd and the position of the back surface 5a is 100% rd on the rotation direction front side surface 5c1, the entire rotation direction front side surface 5c1 (0 % Rd to 100% rd) and the inner peripheral half (0% rd to 50% rd) may be provided. At this time, it is preferable to provide at least the 0% rd position on the side of the pad surface 5b that becomes high temperature.

また、上記実施形態では、蒸気タービン20を一例に挙げて説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、ガスタービンや圧縮機、発電機等のように、回転軸を回転自在に支持する軸受パッド及び軸受装置を備えた他の形式の回転機械全般に適用することができる。   In the above embodiment, the steam turbine 20 has been described as an example. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a bearing that rotatably supports the rotating shaft, such as a gas turbine, a compressor, or a generator. The present invention can be applied to other types of rotary machines including a pad and a bearing device.

1 軸受装置(ジャーナル軸受)
1A 軸受装置
2 ハウジング
2a 外周面
2b 内周面
2c 側板
3 支持環
3a 外周面
3b 内周面
3d 側面(幅方向側面)
4 給油ノズル(潤滑油供給部)
4a 導入口
4b 給油口
4c 側面(回転方向側面)
4d 側面(幅方向側面)
5 パッド本体
5a 外周面(裏面)
5b 内周面(パッド面)
5c 側面(回転方向側面)
5c1 側面(回転方向前方側側面)
5c2 側面(回転方向後方側側面)
5d 側面(幅方向側面)
5e 後縁部
5f 前縁部
5g 面取り部
5h 回転方向前方側領域
6 軸受パッド
6A 軸受パッド
7 ピボット
8 潤滑油供給路
8a 入口部
8b 出口部
8c 幅方向潤滑油供給路
8d 回転方向潤滑油供給路
8e 蛇行部
8f 凹凸部
8g 助走部
10 回転軸
10a 外周面
20 蒸気タービン
90 堰
90a 堰本体部
90b 堰側板部
90c キャビティ
C 隙間
D 隙間
E 隙間
F 隙間
G 隙間
H 領域(高温領域)
O 軸線
P ピッチ
P1 ピッチ
P2 ピッチ
P3 ピッチ
1 Bearing device (journal bearing)
1A Bearing device 2 Housing 2a Outer peripheral surface 2b Inner peripheral surface 2c Side plate 3 Support ring 3a Outer peripheral surface 3b Inner peripheral surface 3d Side surface (width direction side surface)
4 Lubrication nozzle (lubricant supply part)
4a Inlet 4b Refueling port 4c Side surface (side surface in rotation direction)
4d side (width direction side)
5 Pad body 5a Outer peripheral surface (back surface)
5b Inner peripheral surface (pad surface)
5c Side surface (side surface in rotation direction)
5c1 side surface (front side surface in the rotational direction)
5c2 side surface (back side surface in the rotational direction)
5d side (width direction side)
5e Rear edge portion 5f Front edge portion 5g Chamfered portion 5h Rotational direction front side region 6 Bearing pad 6A Bearing pad 7 Pivot 8 Lubricating oil supply passage 8a Inlet portion 8b Outlet portion 8c Width direction lubricating oil supply passage 8d Rotational direction lubricating oil supply passage 8e Meandering portion 8f Concavity and convexity portion 8g Running portion 10 Rotating shaft 10a Outer peripheral surface 20 Steam turbine 90 Weir 90a Weir body portion 90b Weir side plate portion 90c Cavity C Clearance D Clearance E Clearance F Clearance G Clearance H Region (High temperature region)
O Axis P Pitch P1 Pitch P2 Pitch P3 Pitch

Claims (13)

軸線回りに回転する回転軸の外周面との間の隙間に潤滑油を介在させて、前記回転軸を外周側からパッド面によって支持するパッド本体を備え、
該パッド本体の内部に、前記パッド面の回転方向前方側における後縁部近傍に開口する出口部から前記潤滑油を前記隙間に供給する潤滑油供給路が形成されていることを特徴とする軸受パッド。
Comprising a pad main body that supports the rotating shaft from the outer peripheral side with a pad surface by interposing lubricating oil in a gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft that rotates around the axis,
A bearing for supplying a lubricating oil to the gap from an outlet opening in the vicinity of a rear edge on the front side in the rotational direction of the pad surface is formed inside the pad main body. pad.
前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の裏面または側面に開口する入口部を有することを特徴とする請求項1に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 1, wherein the lubricating oil supply path has an inlet portion that opens on a back surface or a side surface of the pad main body. 前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部における前記パッド面の近傍を通過するように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 1, wherein the lubricating oil supply path is formed so as to pass in the vicinity of the pad surface inside the pad main body. 前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部において蛇行する蛇行部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to any one of claims 1 to 3, wherein the lubricating oil supply path has a meandering portion that meanders inside the pad main body. 前記潤滑油供給路は、その内壁面が凹凸状に形成される凹凸部を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to any one of claims 1 to 4, wherein the lubricating oil supply passage has an uneven portion whose inner wall surface is formed in an uneven shape. 前記パッド本体の回転方向前方側側面に堰を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 1, further comprising a weir on a front side surface in the rotation direction of the pad main body. 前記潤滑油供給路は、複数設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 1, wherein a plurality of the lubricating oil supply paths are provided. 前記蛇行部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられることを特徴とする請求項4に記載の軸受パッド。   5. The bearing pad according to claim 4, wherein the meandering portion is provided only in a front region in the rotational direction inside the pad main body. 前記凹凸部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられることを特徴とする請求項5に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 5, wherein the concavo-convex portion is provided only in a front region in the rotational direction inside the pad main body. 前記回転方向前方側側面が凹凸面状に形成されることを特徴とする請求項6に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 6, wherein a front side surface in the rotation direction is formed in an uneven surface shape. 前記潤滑油供給路の前記パッド本体の幅方向におけるピッチは、中央部の方が両端部よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の軸受パッド。   The bearing pad according to claim 7, wherein a pitch of the lubricating oil supply path in the width direction of the pad main body is smaller at the center than at both ends. ハウジングと、
該ハウジング内に揺動自在に支持され、前記回転軸の周方向に複数配置される請求項1から11のいずれか一項に記載の軸受パッドと、
互いに隣り合う前記軸受パッドの間から前記隙間に前記潤滑油を供給する潤滑油供給部と、
を備えていることを特徴とする軸受装置。
A housing;
The bearing pad according to any one of claims 1 to 11, wherein the bearing pad is swingably supported in the housing, and a plurality of bearing pads are arranged in a circumferential direction of the rotating shaft.
A lubricating oil supply section that supplies the lubricating oil to the gap from between the bearing pads adjacent to each other;
A bearing device comprising:
前記回転軸と、
該回転軸を回転自在に支持する請求項12に記載の軸受装置と、
を備えていることを特徴とする回転機械。
The rotating shaft;
The bearing device according to claim 12, which rotatably supports the rotating shaft;
A rotating machine characterized by comprising:
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